Справка по давлению. Виды давления. Единицы измерения. Конвектор величин давления. Общие данные о манометрах. Калькуляторы давления.

Все приборы, измеряющие давление, классифицируются по нескольким критериям:

По роду измеряемого давления: манометры, вакууметры, мановакуумметры, напоромеры, микроманометры, тягомеры, тягонапоромеры, барометры, дифманометры.

Манометры — это приборы, служащие для измерения избыточного либо абсолютного давления (разности давлений). «Ноль» манометра избыточного давления находится на уровне атмосферного давления воздуха.

Вакуумметры нашли применение для измерения давления разреженных газов.

Мановакуумметр позволяет определять избыточное давление и разрежение газа.

Напоромерами измеряют небольшое избыточное давление (не более 40кПа), тягомерами — небольшое вакуумметрическое.

Дифманометры определяют разность давлений в двух точках.

Микроманометры — дифманометры для определения малых разностей давлений.

Барометрами определяют атмосферное давление воздуха.

По принципу действия : жидкостные, деформационные (пружинные, сильфонные, мембранные), грузопоршневые, электрические и другие приборы.

Жидкостные манометры состоят из сообщающихся сосудов, давление определяется по одному либо нескольким уровням. У деформационных манометров давление определяется по деформации или упругой силе деформирующегося элемента – пружины, мембраны, сильфона. В грузопоршневых манометрах искомое значение давления определяется путем уравновешивания массы грузов и поршня. Электрические манометры работают на первичных преобразователях давления.

По назначению: общетехнические для измерения давления в технологических процессах и эталонные для поверки.

По классу точности : от 0,4 до 4,0. Этот показатель характеризует погрешность измерения прибора.

По особенностям измеряемой среды : общетехнические, коррозионно-стойкие, виброустойчивые, специальные, кислородные, газовые.

Специальные манометры применяются для вязких и кристаллизующихся веществ, а также таких веществ, которые содержат твердые частицы.

Помимо вышеперечисленного приборы для измерения давления отличаются по пределу (диапазону) измерений, степени защиты от воды (восемь степеней), по виду защиты от внешних предметов (шесть степеней), по степени устойчивости к вибрациям, по степени устойчивости к влажности и температуре (11 групп).

Манометры и мановакуумметры рассчитаны на то, чтобы выдерживать кратковременную перегрузку.

На циферблате прибора маркируется разметка шкалы, единицы измерения давления, знак минуса для вакуумметрического давления, монтажное положение прибора, класс точности, наименование/обозначение среды, знак Госреестра, товарный знак завода-изготовителя.

Примеры использования электроконтактных манометров в электрических схемах смотрите здесь: Автоматизация насосов и насосных станций

Во многих технологических процессах давление является одним из основных параметров, определяющих их протекание. К ним относятся: давление в автоклавах и пропарочных камерах, давление воздуха в технологических трубопроводах и т. п.

Определение величины давления

Давление

– это величина, характеризующая действие силы на единицу поверхности.

При определении величины давления принято различать давление абсолютное, атмосферное, избыточное и вакуумметрическое.

Абсолютное давление (ра)

– это давление внутри какой-либо системы, под которым находится газ, пар или жидкость, отсчитываемое от абсолютного нуля.

Атмосферное давление (рв)

создается массой воздушного столба земной атмосферы. Оно имеет переменную величину, зависящую от высоты местности над уровнем моря, географической широты и метеорологических условий.

Избыточное давление

определяется разностью между абсолютным давлением (ра) и атмосферным давлением (рв):
Читать также: Как уменьшить обороты двигателя от стиральной машины
Вакуум (разрежение)

– это такое состояние газа, при котором его давление меньше атмосферного. Количественно вакуумметрическое давление определяется разностью между атмосферным давлением и абсолютным давлением внутри вакуумной системы:

При измерении давления в движущихся средах под понятием давления понимают статическое и динамическое давление.

Статическое давление (рст)

– это давление, зависящее от запаса потенциальной энергии газовой или жидкостной среды; определяется статическим напором. Оно может быть избыточным или вакуумметрическим, в частном случае может быть равно атмосферному.

Динамическое давление (рд)

– это давление, обусловленное скоростью движения потока газа или жидкости.

Полное давление (рп)

движущейся среды слагается из статического (рст) и динамического (рд) давлений:

Манометры

Манометр давления

Это измеритель состояния рабочей среды в режиме реального времени. Еще один вариант работы — демонстрация разницы параметров, например, на входе и на выходе.
В ГОСТ и ТУ описаны основные характеристики и требования, способы маркировки, методики поверки приборов. Отдельные документы определяют параметры пожаробезопасности, виброзащиты, влияния внешней среды. Специальный норматив регламентирует климатическое исполнение.

Производители выпускают изделия, которые внесены в метрологический реестр, отвечают требованиям отечественных и международных стандартов.

Почему важно контролировать давление?

Запас прочности любой системы ограничен. Если усилие рабочего тела превышает технологический предел, возникает опасность взрыва, пожара, утечки вредных веществ. Когда давление в сети опускается ниже критического уровня, появляется кавитация.

Из-за разгерметизации (или через микроскопические отверстия) воздух проникает в систему. Большая часть компонентов изготовлена из металла. Кислород вступает в реакцию со стенками конструкций. Постепенно коррозия приводит к отказу системы. Это касается трубопроводов, сопряженного оборудования, контрольно-измерительных приборов.

Когда давление не соответствует технологическим требованиям, газ (или жидкость) не выполняет полезную работу. При сбоях в системе появляется перерасход и брак. Оборудование преждевременно выходит из строя.

Типы приборов

Различают манометры универсального типа и специального назначения. Универсальный тип делится на:

• технические (общепромышленные);
• электроконтактные;
• виброустойчивые;
• точных измерений;
• цифровые;
• взрывозащищенные;
• образцовые (эталонные);
• коррозионностойкие;
• аммиачные;
• судовые (корабельные);
• железнодорожные;
• дифференциальные;
• котловые.

Устройство манометров

Принцип работы измерителя основан на уравновешивании двух сил: давления рабочей среды и противодействия чувствительного звена. Индикаторами служат механические и электрические элементы: мембраны, пружины, контакты.

В зависимости от принципа действия, манометры давления разделяют на основные группы:

• пружинные;
• мембранные;
• жидкостные;
• дифференциальные.

Есть группа, которая выполняет работу за счет деформационного усилия чувствительного блока. Элемент контактирует с жидкостью или газом. Через рабочие органы индикатор преобразует деформацию в значение на циферблате.

Манометры специального назначения

Большая часть универсальных приборов измеряет избыточное давление. Есть манометры особого назначения.

Различают конструкции измерителей:

• терморезисторные;
• емкостные;
• классические;
• термопарные.

Производят конструкции, которые контролируют несколько характеристик одновременно. Термоманометр — результат слияния термометра и манометра.

Критерии выбора манометров давления

При организации техпроцесса отталкиваются от задачи, параметров окружающей обстановки и рабочей среды, бюджета. Компания Манотек представляет измерители для работы с давлением среды: от 0-60 кПа до 250 мПа.

Поставщик принимает заказы на разметку шкалы в соответствии с отечественными и международными единицами измерения давления: «кгс/см2», «мм рт. ст.», «мм вод. ст.», «bar», «psi», «osi». Аттестованная лаборатория официально оформляет изменения.

Погрешность измерений

На сайте представлены манометры давления с точностью 0,025-4,0. Устройства с меньшими значениями применяют для поверки и операций с повышенными требованиями к погрешности. В ГОСТ 2405-88 перечислены рекомендованные значения точности для вакуумметрического и избыточного давления.

На погрешность влияет физическое состояние измерителя. Для устройств после ремонтов используют понижающий коэффициент (k=0,8).

Существует взаимосвязь между разбросом давлений и пределом основной погрешности. Для класса точности 4,0-2,5-4,0 ошибка составляет 2,5% — при диапазоне шкалы 25-75% и 4,0% — 5-100%.

Визуализация

Поставщик Манотек предлагает манометры давления корпусом Ø 40-250 мм. Увеличенные габариты позволяют считывать показатели на расстоянии. Крупные измерители устанавливают высоте (не более 5 м) и в труднодоступных местах.

Манометры давления выводят показания на цифровом табло или циферблате. Выпускают измерители:

• с корректором нуля;
• с белой шкалой (опционально, цветной или светящейся);
• с одной или двумя разметками и стрелками.

Влияние окружающей среды

В разделе представлены манометры с защитой от внешнего воздействия классов IP31-IP65 (и IPX4D). Под аббревиатурой понимают стандартный перечень требований. Чем выше уровень (число после «IP»), тем большую степень защиты обеспечивает оболочка.

Первая цифра обозначает защиту от попадания твердых частиц. Например, «3» — мелкие объекты (пыль). Вторая цифра относится к влажности. Наличие единицы («1») говорит о допустимости проникновения через корпус вертикально падающих капель дождя. Символ «5» свидетельствует о непроницаемости оболочки для небольших потоков воды.

При оценке внешней среды учитывают климатические условия, присутствие агрессивных веществ в атмосфере, частотные колебания. В разделе присутствуют коррозионностойкие и виброустойчивые манометры.

Рабочие жидкости и газы

Требования к измеряемой среде — химическая инертность ко всем частям прибора. Универсальные устройства применяют для замера нейтральных газов и неагрессивных жидкостей. ГОСТ допускает использование измерителей со средой, которая переходит из одного в другое состояние.

Технические манометры давления работают с паром, воздухом, водой. Специальные приборы применяют для контроля состояния хладона, сероводорода, масла, дизельного топлива.

Особенности среды учитывают в конструкциях. Пример, в устройствах для аммиака нет сплавов меди.

Свяжитесь с компанией Манотек удобным способом, чтобы купить промышленные манометры давления. Организация отправляет заказы в страны СНГ и регионы России.

Что поможет определить?

Узнать давление воды, поможет манометр. На полках магазинов можно встретить много разновидностей этого прибора, которые различаются:

Другой вариант – переносной манометр. Он состоит из:

Есть разновидности, которые ставят на место смесителей, душевых леек. Другие, менее точные, — можно надеть прямо на кран. Для их установки не требуются глубокие познания в сантехнике. С этим справиться любой человек, который хоть раз в жизни имел дело с сантехникой.

Особняком стоят электронные и электромеханические датчики. Такие комплексные системы в автоматическом режиме контролируют напор, повышают или понижают давление. Они часто являются частью насосных систем, для монтажа которых стоит вызвать сантехников-профессионалов.

Перед тем, как измерить давление в квартире или частном доме, необходимо приобрести прибор для точных замеров. Существуют способ померить давление без специального оборудования, косвенно, но такие показания нельзя предоставить в ЖКХ.

Сведения о методах измерений

Сведения о методиках (методах) измерений содержатся в Руководствах по эксплуатации 5Ш0.283.098 РЭ «Манометры избыточного давления показывающие железнодорожные МП», 5Ш0.283.488 РЭ «Манометры избыточного давления и мановакуумметры показывающие железнодорожные», 5Ш0.283.118 «Манометры избыточного давления показывающие железнодорожные МП-2».

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к манометрам избыточного давления и мановакуумметрам показывающим железнодорожным

ГОСТ 2405-88 «Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические условия»

ГОСТ Р 8.802-2012 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа».

ТУ 25-02.180315-78 «Манометры избыточного давления и мановакуумметры показывающие железнодорожные. Технические условия»

Пошаговая инструкция, как измерить самостоятельно

Хозяин частного дома должен иметь полную информацию о работе водоснабжения, но и владельцу квартиры тоже стоит иногда проводить замеры показателей. Монтаж приборов прост, не занимает много времени. Избежать ошибок поможет пошаговое руководство по измерению давления без помощи специалистов.

С манометром

Монтаж стационарного манометра занимает 1-3 часа. После распаковки и изучения схемы сборки можно приступать к работе:

Переносной манометр собрать намного быстрее и легче. Это займет менее часа:

Без измерителя

Если нет возможности купить измерительное оборудование, то можно воспользоваться содержимым кладовки.

Первый вариант – с помощью обычной трехлитровой банки. Для этого необходимо просто засечь, через какое время вода дойдет до горлышка:

Второй вариант – прозрачный шланг. Это способ включает в себя расчет, так что стоит запастись карандашом, бумагой:

В чем измеряется?

Перед началом работы нужно разобраться, с чем и в какой системе измерений придется работать. Со школьной скамьи все знают, что в физике давление – это сила, с которой вещество действует на стенки сосуда. Там же написано, что в СИ ему соответствуют паскали (Па) или ньютоны на квадратный метр (Н/м2).

На шкале оборудования для измерения давления воды можно встретить следующие обозначения:

В СНиП 2.04.02-84 давление приводится в мегапаскалях (МПа). Там же установлена величина нормального напора воды.

Напор – это механическая энергия потока на площади. Измеряется в метрах. Допустимые значения для жилых площадей обозначены в СНиП 2.04.01-85.

Нормативы

В Российской Федерации источниками нормальных величин давления в системе водоснабжения являются следующие нормативно-правовые акты:

Для стабильной работы системы распределения, горячую воду подают под более низким давлением.

Нормативом устанавливается:
Если показатели не соответствуют указанным выше, то смело можно требовать перерасчет от поставщика услуг.

Даже небольшие отклонения от нормы быть причиной для обращения в соответствующие органы. Не стоит переплачивать за те услуги, которые были предоставлены с очевидными нарушениями. Узнать точные данные можно с помощью манометров.

Почему в водопроводе в квартире плохой напор?

Существуют 3 основные причины низкого давления:

Своими силами исправить это практически невозможно, но искусственно повысить его в квартире, доме можно с помощью насосного оборудования.

Как его повысить?

Одновременная работа нескольких насосов может понизить напор у других жильцов. В таком случае суд может обязать удалить дополнительное оборудование из водопровода.

Стоит выбирать оборудование с производительностью 3.5 м3 в час и автоматической регулировкой. Крайне нежелательно, чтобы уровень шума превышал 40 дБ, иначе потребуется дополнительная звукоизоляция. Проточные насосы подсоединяются к трубам двумя шлангами.

Насосная станция – сложная система, в которую входят:

Такая конструкция позволяет защищать систему даже от небольших колебаний давления. Она анализирует величину напора в реальном времени, повышает или понижает его в зависимости от заданных параметров. Это необходимо в частном секторе, когда несколько соседей одновременно начинают полив своих участков.

Типы сенсоров

Толстопленочные сенсоры на металлической/керамической мембране

Толстопленочный сенсор на металлической/керамической мембране
Данный тип тензорезистивных сенсоров является самых дешевым, и, как следствие, широко используется для производства недорогих преобразователей давления неагрессивных сред (вода, воздух, пар).

Толстопленочные сенсоры обладают следующими особенностями:

• Самое недорогое решение;
• Низкая точность — 0,5% или 1%;
• Измерение только высокого давления — от 1 бар и выше;
• Низкий запас по перегрузке, не более 2-кратной;
• Отсутствие термокомпенсации.

Тонкопленочные сенсоры на стальной мембране

Тонкопленочные сенсоры на стальной мембране
Тонкопленочные сенсоры на стальной мембране были разработаны специально для применения в составе преобразователей высокого (более 100 бар) давления. Они обеспечивают хорошую линейность и повторяемость при работе с высокими значениями давления.

Особенности тонкопленочных сенсоров:

• Применяются только для высоких давлений — от 6 бар;
• Точность — не более 0,25%;
• Низкий запас по перегрузке, не более 2-х, иногда 4-кратной;
• Отсутствие термокомпенсации.

Керамические тензорезистивные сенсоры

Керамические тензорезистивные сенсоры
Данный вид сенсоров используется для высокоточного измерения давления сред, не агрессивных к материалу керамики (как правило Al2O3), кроме пищевых продуктов (т. к. необходимо использование уплотнителя сенсора) и вязких сред. Данный тип сенсоров используют практически все ведущие производители преобразователей давления.

Особенности:

• Применяются для измерения как низкого так и высокого давления;
• Высокая точность — до 0,1%;
• Средняя устойчивость к перегрузкам;
• Шероховатая поверхность (нежелателен контакт с пищевыми средами).